SU822360A1

SU822360A1 - Semiconductor relay

Info

Publication number: SU822360A1
Application number: SU792800456A
Authority: SU
Inventors: Леонид Петрович Дмитренко
Original assignee: Dmitrenko Leonid P
Priority date: 1979-07-20
Filing date: 1979-07-20
Publication date: 1981-04-15

Description

1one

Изобретение относитс к автоматике и предназначено дл контрол предельных значений переменного тока.The invention relates to automation and is intended to control the limits of alternating current.

Известно полупроводниковое реле, содержащее однопереходный транзистор перва ; база которого через первичную обмотку трансформатора подк.пючена к минусовой клемме источника питани к которой через первый конденсатор подключен эмиттер транзистора, подключенный через параллельно соединенные встречно направленные диоды к средней точке резисторного делител напр жени , параллельно нижнему плечу которого подключен второй конденсатор и источник контролируемого сигнала 1.Known semiconductor relay containing a single junction transistor first; the base of which through the primary winding of the transformer is connected to the minus terminal of the power supply to which the transistor emitter connected via the first capacitor connected via parallel-connected oppositely directed diodes to the midpoint of the resistor voltage divider, parallel to the lower arm of the second capacitor and the source of the monitored signal 1 .

Однако известное реле не позвол ет контролировать переменный ток незначительной величины.However, the known relay does not allow insignificant alternating current control.

Известно также полупроводниковое реле, содержащее однопереходный транзистор, эмиттер которого через первый конденсатор соединен с минусовой клеммой источника питани , к которому подсоединен резисторный делитель напр жени , параллельно одному плечу которого подключен второй конденсатор, перва база однопереходного транзистора подключена к управл ющему электроду тиристора, через который к источнику питани подключена обмотка исполнительного аппарата, и источник контролируемого сигнала, подключенный одним выходом к средней точке делител напр жени 2 .It is also known a semiconductor relay containing a single junction transistor, the emitter of which is connected via a first capacitor to the minus terminal of a power source to which a resistor voltage divider is connected, parallel to one arm of which a second capacitor is connected, the first base of the single junction transistor is connected to the control electrode of the thyristor through which a power unit winding is connected to the power source, and a monitored signal source connected by one output to the middle point e 2 voltage divider.

Однако данное устройство не обеспечивает достаточной точности при However, this device does not provide sufficient accuracy at

0 контроле переменного тока незначительной величины, например переменного , тока нулевой последовательности.0 control of an alternating current of an insignificant value, for example, an alternating current of zero sequence.

Цель изобретени - повышение точности контрол предельного значени The purpose of the invention is to improve the accuracy of control limit value

5 переменного тока.5 AC.

Дл достижени этой цели в полупроводниковое реле, содержащее однопереходный транзистор, эмиттер которого через первый конденсатор сое0 динен с минусовой клеммой источника питани , к которому подсоединен резисторный делитель напр жени , параллельно одному плечу которого подключен второй конденсатор, перва To achieve this goal, a semiconductor relay containing a single junction transistor, the emitter of which is connected through the first capacitor to the negative terminal of the power supply to which a resistor voltage divider is connected, parallel to one arm of which is connected the second capacitor

5 база однопереходного транзистора подключена к управл ющему электроду тиристора, через который к источнику питани подключена обмотка исполнительного аппарата, и источник 5, the base of the single junction transistor is connected to the control electrode of the thyristor, through which the winding of the executive device is connected to the power source, and the source

0 контролируемого сигнала, подключенный одним выводом к средней точке делител напр жени , введены второй делитель напр жени и встречно включенные стабилитроны, подсоединенные параллельно источнику контролируемого сигнала, второй вывод которого соединен с эмиттером однопереходного транзистора, а втора база этого транзистора подключена к рредней точке второго делител напр жени . . : На чертеже приведена принципиальна электрическа схема полупроводникового реле.0 of the monitored signal, connected by one output to the midpoint of the voltage divider; tension . : The drawing shows a circuit diagram of a semiconductor relay.

Полупроводниковое реле содержит однопереходный транзистор 1 с конденсаторами 2 и 3 в цепи эмиттера, первый делитель напр жени на резисторах 4 и 5, подключенный к источлику питани посто нного тока, образованному балластным конденсатором 6, выпр мительным мостом 7, стабилитроном 8 и конденсатором 9 фильтра, источник контролируемого сигнала, образованный, например, трансформатором 10 тока нулевой последовательности , вторична обмотка которого соедин ет эмиттер.транзистора 1 со средней точкой резисторного делител напр жени 4 и 5. Параллельно выходным клеммам источника контролируемого сигнала, вторичной обмотке трансформатора 10 тока подсоединены встречно включенные опорные диоды 1 и 12. Перва база транзистора 1 через резистор 13 соединена с минусом источника питани , а непосредственно - с управл ющим электродом тиристора 14, анод которого через обмотку исполнительного аппарата 15 подключен к плюсовой клемме источника питани - к обкладке положительно зар женного конденсатора 9 фильтра.A semiconductor relay contains a single junction transistor 1 with capacitors 2 and 3 in the emitter circuit, the first voltage divider on resistors 4 and 5 connected to a DC power supply formed by a ballast capacitor 6, a rectifying bridge 7, a zener diode 8 and a filter capacitor 9, the source of the monitored signal, formed, for example, by the zero sequence current transformer 10, the secondary winding of which connects the emitter of the transistor 1 to the midpoint of the resistor voltage divider 4 and 5. Parallel The output terminals of the monitored signal source, the secondary winding of the current transformer 10 are connected oppositely connected reference diodes 1 and 12. The first base of transistor 1 is connected to the minus of the power supply through a resistor 13, and directly to the control electrode of the thyristor 14, the anode of which through the actuator winding 15 is connected to the positive terminal of the power source — to the lining of the positively charged capacitor 9 of the filter.

Втора база транзистора 1 подключена к положительному выводу потенциометра 16, образующего с резистором 17 второй делитель напр жени . Параллельно резистору 5 подключен конденсатор 18. Размыкающие контакты 19 исполнительного аппарата (реле) 15 включены, например, в цепь коммутационного аппарата 20 (магЬитного пускател , автоматического выключател и т.п.), через контакты 21 которого подсоединены к сети с глухозаземленной нейтралью электроустановки. В качестве обмотKJ% исполнительного реле может быть включена обмотка расцепител автоматического выключател . При значении контролируемого тока нулевой последовательности ,меньше заданного,напр жение на выходе трансформатора 10 невелико. Если эначение контролируемого тока увеличитс , увеличиваетс и индуктируемое во вторичной обмотке трансформатора 10 напр жение, которо складываетс с напр жением, падающим на резисторе 5 делител напр жени .A second base of transistor 1 is connected to the positive terminal of potentiometer 16, which forms a second voltage divider with resistor 17. A capacitor 18 is connected in parallel with the resistor 5. The opening contacts 19 of the actuator (relay) 15 are included, for example, in the circuit of the switching device 20 (magnetic starter, circuit breaker, etc.), through contacts 21 of which are connected to the network with a grounded neutral electrical installation. As a winding KJ% of the executive relay, the release switch winding can be switched on. When the value of the monitored zero-sequence current is less than the set value, the voltage at the output of the transformer 10 is small. If the value of the monitored current increases, the voltage induced in the secondary winding of the transformer 10 also increases, which adds to the voltage falling across the resistor 5 of the voltage divider.

Полупроводниковое реле работает следующим образом.Solid state relay operates as follows.

При нажатии на кнопку 22 одновременно с подачей питани на катушку магнитного пускател 20 и подключе . нием к сети через контакты 21 элек (Троустановки подаетс напр жение на источник питани , образованный балластным конденсатором 6, выпр мительным мостом 7, стабилитроном 8 и конденсатором 9 фильтра. При этом денсатор 2 будет зар жатьс до напр жени , подающего на резисторе 5 и равного напр жению на параллельно подключенном конденсаторе 18, близкого по величине порогу срабатывани Pressing button 22 at the same time as energizing the coil of the magnetic actuator 20 and connecting it. It is connected to the mains via the electrical contacts 21 (The power supply voltage is applied to the power source formed by a ballast capacitor 6, a rectifying bridge 7, a zener diode 8 and a filter capacitor 9. At the same time, the capacitor 2 will be charged to the voltage applied to the resistor 5 the voltage across the parallel-connected capacitor 18, which is close in magnitude to the response threshold

5 однопёреходного транзистора 1. Когда в контролируемой цепи по вл етс ток нулевой последоват.ельности (например ток утечки), равный или больший тока уставки, напр жение, возникающее во вторичной обмотке трансформатора TCiKa 10, складываетс с напр жением на резисторе 5 и конденсаторе 18 и превышает по величине напр жение отпирани транзистора 1.5 single-junction transistor 1. When a zero-sequence current (for example, leakage current), equal to or greater than the set current, appears in the monitored circuit, the voltage that occurs in the secondary winding of the TCiKa 10 transformer is added to the voltage on the resistor 5 and the capacitor 18 and exceeds the voltage unlocked transistor 1.

5 Транзистор 1 открываетс , пропуска через резистор 13 и подключенный параллельно ему промежуток управл ющий электрод-катод тиристора 14 импульс тока разр да конденсатора 2. Реле 15 включаетс , размыка свои5 Transistor 1 opens, passes through the control electrode-cathode gap of the thyristor 14 through the resistor 13 and the current pulse of the capacitor 2 connected to it. Relay 15 is turned on, opening its own

0 контакты 19, и коммутационный аппарат 20 отключаетс .0 pins 19, and switching device 20 shuts down.

Контакты 21 обестрчивают электроустановку , а контактами 23 деблоки5 РУетс катушка магнитного пускател 20 исхема релейного устройства. Порог срабатывани транзистора 1 и, следовательно, значение тока срабатывани полупроводникового реле устанавливаетс при помощи потенциометра 16, к подвижному контакту которого подключена втора база транзистора 1. Подключенные параллельно вторичной обмотке трансформатора тока встречно соединенные опорныеThe contacts 21 disconnect the electrical installation, and the contacts 23 unlock 5 Routs of the coil of the magnetic actuator 20 and the circuit of the relay device. The threshold of operation of transistor 1 and, therefore, the value of the current of operation of the semiconductor relay is set using a potentiometer 16, to the moving contact of which is connected the second base of transistor 1. Connected parallel to the secondary winding of the current transformer are counter-connected reference

5 диоды при малых значени х контролируемого тока обеспечивает выделение на конденсаторе 2 максимальногоrib напр жению сигнала управлени . В случае же, когда контролируемой ток5 diodes at small values of the controlled current provides for the selection on the capacitor 2 to maximize the voltage of the control signal. In the case when a controlled current

0 достигнетаварийно большого значе-. ни , например при коротком замыкании , опорные диоды пробиваютс и на них иунтируетс вторична обмотка трансформатора, что исключает возникновение в ней перенапр жений. Дл 0 will reach an emergency value. Nor, for example, during a short circuit, the reference diodes break through and the secondary winding of the transformer is disconnected on them, which prevents the occurrence of overvoltages in it. For

защиты схемы от помех эмиттер транзистора 1 соединен со второй базой транзистора через конденсатор 3. Конденсатор 18 исключает ложные срабатывани полупроводникового релеprotecting the circuit from interference, the emitter of transistor 1 is connected to the second base of the transistor through a capacitor 3. Capacitor 18 eliminates false triggering of a semiconductor relay

при включении его в сеть прежде,чем зар дитс конденсатор 9 источника питани .when it is plugged in before the power supply capacitor 9 is charged.

Проверка работы полупроводникового реле осуществл етс при помощиThe operation of the semiconductor relay is checked by

Claims

button 24, which ada ts current, exceeding the setpoint of its operation. When the button 24 is pressed, the signal la-kidney 25 should go out and the switching device 20 is turned off. The proposed semiconductor relay is highly accurate at. Power supply voltage and ambient temperature fluctuations within wide limits. Its scheme is simple / highly reliable in operation and has a high sensitivity, which allows to reduce the size of the current sensor. All this allows the proposed relay to find wide application in various automation devices where control of the limiting AC current is required. Formula of the invention A semiconductor relay containing a single junction transistor whose emitter is connected through a first capacitor to the negative terminal of the power source to which the resistor is connected. a voltage divider, parallel to one arm of which a second capacitor is connected; the first base of the single junction transistor 23 of the torus is connected to the control electrode for the thyristor, through which the winding of the executing device is connected to the power source, and the source of the monitored signal, connected by one output to the middle point of the voltage divider, characterized in that, in order to improve the accuracy of control of the limiting value of the alternating current, the second divider is inserted into it voltage and counter-connected Zener diodes connected in parallel to the source of the monitored signal, the second terminal of which is connected to the emitter of the one-junction transistor, and the second base of this transistor By connecting the middle point of the second voltage divider iapr. Sources of information taken into account during the examination 1. Nedoluzhko IG and others. Single junction transistors, M., Energia 1974, p.93, fig.5-30. .

2. Thyristors, Technical Reference. Per. from English Ed. VALabuntsova and others. Ed. 2nd dop.M., Energie, 1971, p.202, ris.8-27.